[0001] Die Erfindung betrifft einen Behälter mit einem schlauchartigen flexiblen Beutelteil
und einem dicht mit einem offenen Ende des Beutelteils verbundenen behälterseitigen
Teil eines Rapid-Transfer-Port-Systems zum Transport und zur Übergabe von sterilem
schüttfähigem Gut in einen Isolator. Bei dem sterilen Gut handelt es sich bevorzugt
um gereinigte und sterilisierte kleine Gegenstände für pharmazeutische Zwecke, wie
Verschlussstopfen oder -kappen von Vials und Infusionsflaschen oder Teile von Spritzen.
[0002] In der pharmazeutischen Industrie werden zum Verschließen von Vials und Infusionsflaschen
Verschlussstopfen aus Gummi oder Kunststoff benötigt. Diese Verschlussstopfen müssen
gewaschen, sterilisiert und wieder getrocknet werden, bevor sie einer Maschine zum
Verschließen der Vials oder Infusionsflaschen zugeführt werden können. Die Reinigung
und Sterilisation der Verschlussstopfen oder von ähnlichen kleinen Gegenständen, wie
Verschlusskappen, Spritzenteilen oder dergleichen, kann dabei in einer Behandlungsvorrichtung
erfolgen, wie sie zum Beispiel in der
EP 2 823 828 A1 des Anmelders beschrieben ist. Diese Behandlungsvorrichtung nimmt einen Behandlungs-
und Transport-Behälter auf, in den die kleinen Gegenstände als Schüttgut eingefüllt
und dann im Behälterinneren mit Wasser, Heißdampf, Trocknungsluft und ggf. anderen
Behandlungsmedien beaufschlagt werden. Nach der Behandlung wird das Gut aus dem Behälter
in den Isolator übergeben und dort weiterverarbeitet.
[0003] Um es zu ermöglichen, das sterile Gut ohne Kontakt mit einer unsterilen Umgebung
aus dem sterilen Inneren des Behälters ins sterile Innere des Isolators zu überführen,
wird ein so genanntes Rapid-Transfer-Port(RTP)-System verwendet. Das Rapid-Transfer-Port-System
umfasst einen an der Befüll- und Entleer-Öffnung des Behälters angebrachten behälterseitigen
Teil, der meist als Beta-Teil bezeichnet wird, und einen komplementären, am Isolator
angebrachten isolatorseitigen Teil, der meist als Alpha-Teil bezeichnet wird. Vor
der Übergabe des Gutes wird der Behälter mit dem behälterseitigen Teil am isolatorseitigen
Teil angedockt bzw. mechanisch mit diesem gekuppelt.
[0004] Wenn einerseits vorgereinigtes Gut in den Behälter gefüllt wird und andererseits
nur kleinere Mengen des Gutes benötigt werden bzw. deren Weiterverarbeitung nur langsam
erfolgt, werden statt der in der
EP 2 823 828 A1 beschriebenen Behandlungsbehälter aus Edelstahl zum Transport und zur Übergabe in
den Isolator manchmal auch Einweg-Behälter aus Kunststoff verwendet, die es auch erlauben,
die Reinigung des Gutes von Dritten vornehmen zu lassen. Zur Sterilisierung des Gutes
können die Einwegbehälter ggf. beim Transport zum Isolator einer Strahlensterilisation
unterzogen oder zur Dampfsterilisation durch einen Autoklav hindurch bewegt werden.
[0005] Derartige Kunststoff-Einweg-Behälter werden zum Beispiel von den Firmen Castus, Sartorius
oder Getinge La Calhene angeboten und sind auf deren Webseiten http://castus.pro/en/products/beta
/item/33-beta-single-use-en.html, https://www.sartorius.de/de/ produkte/bioprozess/aseptischetransfersysteme/biosafe-aseptische-single-use-bag/
bzw. http://www.getinge.com/life-science/products-within/isolation-containmentequipment/dpte-rapid-transfer-port-system/dpte-betabeg/
dargestellt.
[0006] Die Kunststoff-Einweg-Behälter bestehen gewöhnlich aus einem schlauchartigen flexiblen
Beutelteil, der ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweist, in das der behälterseitige
Teil des Rapid-Transfer-Port-Systems eingesetzt und dichtend mit dem Beutelteil verbunden
ist. Der Beutelteil besteht aus einer durch γ-Strahlung sterilisierbaren Kunststofffolie,
die mit einem Andockring des behälterseitigen Teils des Rapid-Transfer-Port-Systems
gasdicht verschweißt ist. Der Andockring ist mit einer Ringdichtung ausgestattet und
umgibt eine Behälteröffnung, die durch einen abnehmbaren Behälterdeckel dicht verschlossen
werden kann. Der isolatorseitige Teil des Rapid-Transfer-Port(RTP)-Systems weist einen
komplementären, ebenfalls mit einer Ringdichtung ausgestatteten Andockring auf, der
eine Portöffnung umgibt. Die Portöffnung ist durch eine Porttür verschlossen, die
sich nur nach dem Andocken eines Behälters öffnen lässt. Beim Andocken des Behälters
werden zum einen die beiden Andockringe und zum anderen der Behälterdeckel und die
Porttür mechanisch miteinander verriegelt, zum Beispiel durch Drehen des Andockrings
des behälterseitigen Teils des RTP-Systems. Beim Verriegeln werden gegenüberliegende
unsterile Oberflächen des Behälterdeckels und der Porttür gegeneinander angepresst
und dadurch unzugänglich zwischen der Porttür und dem Behälterdeckel eingeschlossen.
Anschließend werden die Porttür und der Behälterdeckel im verriegelten Zustand gemeinsam
in eine Offenstellung im Inneren des Isolators bewegt, um sowohl die Behälteröffnung
und die Portöffnung zur Übergabe des Gutes freizugeben. Nach der Übergabe des Gutes
werden die Porttür und der Behälterdeckel wieder in eine Schließstellung zurückbewegt,
um zuerst die Behälteröffnung und die Portöffnung zu schließen, dann die beiden Andockringe
sowie den Behälterdeckel und die Porttür zu entriegeln und zuletzt den Behälter durch
Trennen der beiden Teile des Rapid-Transfer-Port-Systems vom Isolator abzudocken und
weg zu bewegen.
[0007] Bei der Übergabe des Gutes in den Isolator muss eine ungewollte Kontamination des
Isolators verhindert werden. Wenn nach dem Andocken einerseits die beiden Andockringe
sowie andererseits die Porttür und der Behälterdeckel miteinander verriegelt sind,
liegen ihre gegenüberliegenden unsterilen Oberflächen zwar dicht gegeneinander an
und bedecken sich gegenseitig nahezu vollständig. Ausnahmen bilden jedoch zwei schmale
ringförmige Flächen an einem inneren Rand der gegeneinander anliegenden unsterilen
Oberflächen der Andockringe bzw. von deren Ringdichtungen sowie an einem äußeren Rand
der gegeneinander anliegenden unsterilen Oberflächen der Porttür und des Behälterdeckels.
Diese Flächen werden auch "Ring of Concern" genannt, weil sie im Hinblick auf die
Sterilität Bedenken verursachen (siehe http://www.78stepshealth.us/isolation-technology/ring-of-concern.html).
Wenn das Gut nach dem Öffnen der Porttür und des Behälterdeckels aus dem Behälter
in den Isolator rutscht, können einige der kleinen Gegenstände mit dem "Ring of Concern"
am inneren Rand der Andockringe in Kontakt treten. In diesem Fall ist es denkbar,
dass mikrobielle Verunreinigungen oder Endotoxine von diesem "Ring of Concern" auf
die Gegenstände übertragen werden und eine Kontamination derselben verursachen.
[0008] Um dies zu verhindern, sind die zuvor genannten, von der Firma Getinge La Calhene
angebotenen Einweg-Behälter mit einem an beiden Enden offenen Folienschlauchabschnitt
versehen, dessen eines Ende wie der flexible Beutelteil mit dem Andockring verschweißt
ist. Dieser Folienschlauchabschnitt kann nach dem Andocken des Behälters und dem Öffnen
der Porttür und des Behälterdeckels durch die Behälteröffnung und die Portöffnung
hindurch aus dem Behälter heraus in den Isolator hinein gezogen werden, so dass das
Gut durch den Folienschlauch ins Innere des Isolators rutschen kann. Dazu muss jedoch
ein Bediener eine Hand in einen in den Isolator ragenden Handschuh einführen und im
Isolator mit dem Handschuh durch die Portöffnung und die Behälteröffnung fassen, um
den Schlauchabschnitt zu ergreifen und herauszuziehen. Dieser in "Disposable Technologies
for Aseptic Filling" im Photo 3 für einen ähnlichen Behälter dargestellte Vorgang
ist jedoch recht umständlich.
[0009] Um die Gefahr einer Kontamination des Isolators zu verringern, ist aus der
US 8 950 624 B2 bereits ein Alpha-Teil für einen RTP bekannt, bei dem sich die Porttür ohne die Notwendigkeit
eines Handschuhs von außen öffnen lässt. Darüber hinaus offenbart diese Druckschrift
auch einen Trichter zur Erleichterung der Zufuhr von schüttfähigem Gut in den Isolator,
der sich durch externe Betätigung im Inneren des Isolators vor die Innenseite des
Alpha-Teils bewegen lässt, jedoch nicht in die Portöffnung hinein, so dass ein Kontakt
des Gutes mit dem "Ring of Concern" an den Andockringen nicht sicher verhindert werden
kann.
[0010] Die
US 2012/153610 A1 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem nach Andocken
eines behälterseitigen Teils eines Rapid-Transfer-Port-Systems an einem mit einem
Film versehenen komplementären isolatorseitigen Teil des Rapid-Transfer-Port-Systems
ein Loch in dem Film hergestellt wird, bevor dann die Porttür Port geöffnet und das
Gut in den Isolator übergeben wird, wobei sein Kontakt mit dem "Ring of Concern" durch
den Film verhindert werden soll.
[0011] Die
US 5 447 699 A offenbart einen Einweg-Behälter mit einem schlauchartigen flexiblen Beutelteil und
einem Andockring eines behälterseitigen Teils eines Rapid-Transfer-Port-Systems. Der
Andockring besitzt eine innere Ringschulter, an der eine abziehbare Folie befestigt
ist, die eine Öffnung zwischen dem flexiblen Beutelteil und dem Andockring überspannt.
[0012] Die
US 6,308,749 B1 offenbart ein Verfahren zur Übergabe von sterilen Produkten zwischen einem Behälter
mit einem schlauchartigen flexiblen Beutelteil und einem Isolator gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0013] Die
WO 00/74735 A1 offenbart ein Rapid-Transfer-Port-System zur Entleerung eines starren Behälters in
einen Isolator, in dem ein Transferrohr schwenkbar montiert ist. Nach dem Andocken
des Behälters und wird das Transferrohr in eine Position bewegt, in der es sich durch
den geöffneten Rapid-Transfer-Port erstreckt. Jedoch besitzt das Transferrohr dort
denselben Außendurchmesser wie ein am Isolator angedockter Rohrabschnitt eines am
Behälter angebrachten Y-Verbinders, so dass sich das Transferrohr nur bis zum Stirnende
des Rohrabschnitts erstreckt.
[0014] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs
genannten Art dahingehend zu verbessern, dass bei der Übergabe des Gutes in den Isolator
ein Kontakt einzelner Gegenstände mit dem "Ring of Concern" sicher verhindert werden
kann, ohne dass der Bediener mit einem Handschuh in den Isolator greifen muss.
[0015] Zur Lösung dieser Aufgabe weist der erfindungsgemäße Behälter die Merkmale des Anspruchs
1 auf.
[0016] Der in dieser Patentanmeldung verwendete Begriff "Isolator" soll als ein "steriler
Reinraum" verstanden werden und zum Beispiel auch ein "Restricted Area Barrier System
= RABS" einschließen. Der Begriff "Übergabe von Gut in den Isolator" bedeutet eine
Gutübergabe in einen Reinraum einer höheren Reinraumklasse, z.B. von einem Reinraum
der Klasse B in einen Isolator oder RABS der Klasse A.
[0017] Der verjüngte Behälterabschnitt wird von einem Abschnitt des schlauchartigen Beutelteils
gebildet, der sich von der Querschnittsverengung aus in Richtung des Andockrings trichterförmig
erweitert. Der Behälterabschnitt besteht vorzugsweise aus demselben flexiblen Material
wie der Beutelteil, der mit seinem zum Andockring benachbarten erweiterten offenen
Ende dichtend gegen den Andockring anliegt und mit diesem verschweißt ist. Geeignete
Materialien für den verjüngten Behälterabschnitt sind in diesem Fall Polyethylen hoher
Dichte, ein Faservlies aus Polyethylen hoher Dichte, das unter der Marke Tyvek® vertrieben
wird, oder mit Ethylenvinylacetat (EVA) beladenes Polyethylen.
[0018] Um eine vollständige Entleerung des Behälters sicherzustellen und ein Zurückhalten
von Gut im Behälter zu verhindern, verengt sich bei dem erfindungsgemäßen Behälter
der Innenquerschnitt bevorzugt vom Andockring weg in Richtung des geschlossenen Endes
bis zu einer im Abstand von der Behälteröffnung gelegenen Querschnittsverengung, deren
Innenquerschnitt kleiner als der Öffnungsquerschnitt der Behälteröffnung ist und bevorzugt
weniger als drei Viertel des Öffnungsquerschnitts der Behälteröffnung beträgt.
[0019] Der erfindungsgemäße Behälter wird bevorzugt zur Durchführung eines Verfahrens zur
Übergabe von sterilem schüttfähigem Gut, insbesondere von gereinigten und sterilisierten
kleinen Gegenständen, wie Verschlussstopfen von Infusionsflaschen und Vials, aus dem
Behälter in einen Isolator eingesetzt, wobei das Gut nach Andocken des behälterseitigen
Teils des Rapid-Transfer-Port-Systems an einem komplementären isolatorseitigen Teil
des Rapid-Transfer-Port-Systems und nach dem Öffnen des Rapid-Transfer-Ports in den
Isolator übergeben wird, und wobei aus dem Inneren des Isolators heraus ein Transferrohr
durch den geöffneten Rapid-Transfer-Port teilweise in das Innere des Behälters eingeführt
wird.
[0020] Anders als zum Herausziehen eines Schlauchabschnitts aus dem Behälter ist für eine
solche Transferrohrbewegung kein Eingriff in den Isolator erforderlich, da das Transferrohr
stets einem gleichbleibenden Bewegungspfad folgt und daher leicht von außen manipuliert
werden kann. Grundsätzlich kann das vordere Ende des Transferrohrs durch eine Schwenkbewegung
und/oder eine Linearbewegung des Transferrohrs in den Behälter eingeführt werden.
Bevorzugt handelt es sich bei der Bewegung des Transferrohrs um eine kombinierte Schwenk-
und Linear-Bewegung, bei der das vordere Ende des Transferrohrs zuerst durch eine
Schwenkbewegung desselben in den geöffneten Rapid-Transfer-Port und dann durch eine
Linearbewegung in den Behälter eingeführt wird. Beim Entleeren des Behälters rutscht
das Gut durch das Transferrohr hindurch in den Isolator, wobei das Transferrohr den
"Ring of Concern" überbrückt und einen Kontakt des Gutes mit diesem sicher verhindert.
[0021] Damit sich das vordere Ende des Transferrohrs durch den geöffneten Rapid-Transfer-Port
in den Behälter einführen lässt, muss sein Innenquerschnitt kleiner als der Öffnungsquerschnitt
der Portöffnung und der Behälteröffnung sein. Damit das Gut danach durch seine Schwerkraft
aus dem Behälter in den Isolator rutscht, muss das in den Behälter eingeführte Transferrohr
außerdem schräg nach unten zum Inneren des Isolators hin geneigt sein.
[0022] Wenn das vordere Ende eines Transferrohrs, dessen Querschnitt kleiner als der Öffnungsquerschnitt
der Portöffnung und der Behälteröffnung ist, in den Behälter eingeführt wird, hat
dies ohne zusätzliche Maßnahmen zur Folge, dass bei der Entleerung des Behälters um
das vordere Ende des Transferrohrs herum ein Teil des Guts im Behälter zurückgehalten
werden kann. Die Menge des zurückgehaltenen Guts wird dabei umso größer, je kleiner
der Neigungswinkel zwischen der Längsmittelachse des geneigten Transferrohrs und der
von der Port- und Behälteröffnung aufgespannten Ebene ist. Wenn diese Ebene zur Längsmittelachse
des geneigten Transferrohrs senkrecht ist, lässt sich das vordere Ende des Transferrohrs
bereits bei einem Transferrohr-Querschnitt von etwa vier Fünftel des Öffnungsquerschnitts
der Port- und Behälteröffnung durch diese in den Behälter einführen. Demgegenüber
darf der Transferrohr-Querschnitt maximal die Hälfte des Öffnungsquerschnitts der
Port- und Behälteröffnung betragen, wenn die von diesen aufgespannte Ebene vertikal
ausgerichtet ist und mit der Längsachse des geneigten Transferrohrs einen Winkel von
45 Grad einschließt.
[0023] Das Zurückhalten von Gut um die Eintrittsöffnung des in den Behälter eingeführten
Transferrohrs herum wird dadurch verhindert, dass das vordere Ende des Transferrohrs
in den hinter der Behälteröffnung gelegenen Behälterabschnitt eingeführt wird, dessen
Innenquerschnitt sich von der Behälteröffnung weg in Richtung des geschlossenen Endes
des Beutelteils verjüngt. Durch diese Maßnahme rutscht das gesamte Gut durch die Querschnittsverengung
in das Transferrohr und durch dieses hindurch in den Isolator, wenn zur Entleerung
des Behälters entweder dessen hinteres Ende angehoben oder eine zuvor angebrachte
Klemmvorrichtung entfernt wird, die dazu dient, vor der Entleerung einen Hindurchtritt
von Gut durch die Querschnittsverengung zu verhindern.
[0024] Um zu verhindern, dass beim Entleeren des Behälters Gut an der Eintrittsöffnung des
Transferrohrs vorbei in den verjüngten Behälterabschnitt gelangen kann, wird das Transferrohr
bis zum Anschlagen seines vorderen Endes gegen den verjüngten Behälterabschnitt in
diesen eingeführt. Dieser Behälterabschnitt wird dabei zwischen dem Andockring und
dem vorderen Ende des Transferrohrs gespannt, so dass seine Begrenzungswand gestrafft
wird.
[0025] Alternativ kann das Straffen der flexiblen Begrenzungswand des verjüngten Behälterabschnitts
auch beim Aufhängen des hinteren Endes des Behälters nach dem Andocken erfolgen, zum
Beispiel indem man dem Behälterabschnitt eine an die Aufhängvorrichtung angepasste
Geometrie verleiht, die beim Anheben und Aufhängen des hinteren Endes für eine Straffung
des Behälterabschnitts sorgt.
[0026] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann trotz eines im Vergleich zum Öffnungsquerschnitt
des Behälters kleineren Transferrohrquerschnitts das im Behälter befindliche Gut bei
dessen Entleerung vollständig in die Eintrittsöffnung des Transferrohrs gelenkt werden.
[0027] Wenn der Beutelteil gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
auf der vom Andockring abgewandten Seite der Querschnittsverengung einen Innenquerschnitt
aufweist, der sich in Richtung der Querschnittsverengung verjüngt, trägt dies ebenfalls
dazu bei, dass beim Entleeren kein Gut im Behälter zurückbleibt. Eine weitere vorteilhafte
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine nach dem Andocken des behälterseitigen
Teils des Rapid-Transfer-Port-Systems am isolatorseitigen Teil schräg nach unten weisende
Mantellinie des zur Querschnittsverengung hin verjüngten Behälterabschnitts mit einer
schräg nach unten weisenden Mantellinie eines hinteren Abschnitts des Beutelteils
zwischen der Querschnittsverengung und dem geschlossenen Ende des Behälters fluchtet.
Dadurch kann auch dort kein Gut im Behälter zurückbleiben.
[0028] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Behälters;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Behälters;
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Ausschnitts III aus Fig. 2;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines in einer vertikalen Wand eines Isolators angeordneten
isolatorseitigen Teils eines Rapid-Transfer-Port-Systems zur Übergabe von sterilem
schüttfähigem Gut aus dem Behälter aus Fig. 2 und 3 in den Isolator;
Fig. 5 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 4, jedoch nach dem Andocken des Behälters,
und mit einem im Inneren des Isolators angeordneten Transferrohr in einer ersten Endstellung;
Fig. 6 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 5, jedoch nach dem gemeinsamen Öffnen
einer Porttür und eines Behälterdeckels;
Fig. 7 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 6, jedoch nach dem Bewegen des Transferrohrs
in eine zweite Endstellung;
Fig. 8 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 6, jedoch nach dem Anheben eines
vom Isolator abgewandten hinteren Teils des Behälters zum Entleeren desselben;
Fig. 9 zeigt eine Ansicht eines weiteren isolatorseitigen Teils eines Rapid-Transfer-Port-Systems
in einer schrägen Wand eines Isolators;
Fig. 10 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 9, jedoch nach dem Andocken des
Behälters aus Fig. 1, sowie mit einem in der ersten Endstellung befindlichen Transferrohr;
Fig. 11 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 10, jedoch nach dem gemeinsamen
Öffnen der Porttür und des Behälterdeckels sowie nach dem Bewegen des Transferrohrs
in die zweite Endstellung;
Fig. 12 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 11, jedoch nach dem Anheben des
hinteren Teils des Behälters zum Entleeren desselben;
Fig. 13 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der beiden Teile des Rapid-Transfer-Ports
nach dem Andocken des Behälters aus Fig. 1.
[0029] Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Einweg-Behälter 10, 12 dienen zum Transport
von zuvor gereinigten und sterilisierten Verschlussstopfen (nicht dargestellt) aus
Gummi oder Kunststoff für Vials oder Infusionsflaschen durch einen Reinraum 14 der
Reinraumklasse B, zu einem Isolator 16 der Reinraumklasse A, sowie zur Übergabe aus
dem Behälter 10, 12 in den Isolator 16, in dem die Verschlussstopfen dann maschinell
auf den Vials oder Infusionsflaschen angebracht werden. Die Behälter 10, 12 sind insbesondere
für Anwender bestimmt, die kleinere Mengen von Verschlussstopfen benötigen.
[0030] Um beim Transport des Behälters 10, 12 zum Isolator 16 und beim Andocken an den Isolator
16 jegliche Kontamination des sterilen Gutes im Behälter 10 oder 12 zu verhindern,
sind der Isolator 16 und der Behälter 10, 12 mit einem Rapid-Transfer-Port(RTP)-System
18 ausgestattet. Dabei ist der Isolator 16 mit einem auch als Alpha-Teil bezeichneten
isolatorseitigen Teil 20 des RTP-Systems versehen, während der Behälter 10, 12 mit
einem als Beta-Teil bezeichneten komplementären behälterseitigen Teil 22 des RTP-Systems
18 versehen ist. Ein geeignetes Rapid-Transfer-Port(RTP)-System wird beispielsweise
von der Firma Getinge-LaCalhene unter der Bezeichnung Betabag® angeboten.
[0031] Wie am besten in den Figuren 1 bis 3 und 13 dargestellt, bestehen die Einweg-Behälter
10, 12 aus einem schlauchartigen flexiblen Beutelteil 24, 26, sowie dem behälterseitigen
Beta-Teil 22 des RTP-Systems 18, der bei beiden Behältern 10, 12 ähnlich ausgebildet
ist. Der Beutelteil 24, 26 besteht aus einer Folie aus einem durch Y-Strahlung sterilisierbaren,
für Gase und Flüssigkeiten undurchlässigen Kunststoffmaterial, zum Beispiel Polyethylen
hoher Dichte oder mit Ethylenvinylacetat (EVA) beladenem Polyethylen. Alternativ kann
der Beutelteil 24, 26 auch aus einem dampfdurchlässigen gepressten Vliesmaterial,
z.B. Tyvek®, hergestellt werden. Der Beta-Teil 22 ist durch Spritzgießen aus einem
durch Y-Strahlung sterilisierbaren Kunststoffmaterial hergestellt, zum Beispiel Polyethylen
hoher Dichte oder Polysulfon.
[0032] Der Beutelteil 24 des Behälters 10 in Fig. 1 weist einen über die Länge variierenden
Querschnitt auf und kann durch gas- und flüssigkeitsdichtes Verschweißen der Ränder
von zwei ebenen Zuschnitten hergestellt werden, während der Beutelteil 26 des in Fig.
2 dargestellten Behälters 12 auf einem Teil seiner Länge einen konstanten Querschnitt
aufweist und aus einer extrudierten Schlauchfolie hergestellt werden kann. Jeder der
Beutelteile 24, 26 weist ein vom Beta-Teil 22 abgewandtes hinteres Ende 28 auf, das
durch zwei oder mehr quer verlaufende Schweißnähte 30 gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen
und hinter den Schweißnähten 30 mit mehreren Ösen 32 versehen ist. In das offene vordere
Ende 34 von jedem Beutelteil 24, 26 ist der Beta-Teil 22 des RTP-Systems 18 eingesetzt,
wobei die Folie bzw. das Vlies gegen eine äußere Umfangsfläche des Beta-Teils 22 anliegend
gas- und flüssigkeitsdicht mit diesem verschweißt ist.
[0033] Wie am besten in Fig. 3 dargestellt, besteht der Beta-Teil 22 des RTP-Systems 18
im Wesentlichen aus drei Teilen, nämlich einem Andockring 36, der eine Behälteröffnung
38 umgibt, einer in den Andockring 36 eingesetzten Ringdichtung 40, sowie einem abnehmbaren
Behälterdeckel 42, der in geschlossenem Zustand (Fig. 3) die Behälteröffnung 38 gas-
und flüssigkeitsdicht verschließt und dazu mit einer äußeren konischen Umfangsfläche
44 dichtend gegen eine komplementäre innere konische Umfangsfläche 46 der Ringdichtung
40 angepresst wird. Der Andockring 36 und der Behälterdeckel 42 weisen komplementäre
Eingriffsmittel (nicht sichtbar) auf, mit denen sich der Behälterdeckel 42 zum dichten
Verschließen der Behälteröffnung 38 durch Drehen lösbar mit dem Andockring 36 verbinden
lässt. Um das Drehen des Behälters 10, 12 zu erleichtern, weist der Beta-Teil 22 radial
überstehende Vorsprünge 47 auf, von denen einer in Fig. 3 beispielhaft dargestellt
ist.
[0034] Bei dem Behälter 10 in Fig. 1 und 13 weist der Beta-Teil 22 einen durch Spritzgießen
am Andockring 36 angeformten Fortsatz 48 in Form eines hohlen schiefen Kegelstumpfs
auf, der einen vom Andockring 36 weg in Richtung des hinteren Endes 28 verjüngten
Behälterabschnitt 50 bildet. Der Fortsatz 48 weist an seinem vom Andockring 36 abgewandten
hinteren Stirnende einen zur Mittelachse 52 des Kegelstumpfs senkrechten Begrenzungsrand
54 auf, wo die Folie bzw. das Vlies des Beutelteils 24 gegen eine äußere Umfangsfläche
58 des Fortsatzes 48 anliegend gas- und flüssigkeitsdicht mit diesem verschweißt ist.
Wie aus Fig. 1 und 13 ersichtlich ist, bildet der Begrenzungsrand 54 eine Querschnittsverengung
56, deren Innenquerschnitt etwa 50 % des Öffnungsquerschnitts der Behälteröffnung
38 beträgt.
[0035] Der Beutelteil 24 des Behälters 10 in Fig. 1 und 13 weist einen vom Begrenzungsrand
54 bis zum hinteren Ende 28 allmählich zunehmenden Querschnitt auf und ist derart
mit dem Fortsatz 48 verschweißt, dass beim Entleeren des am Isolator 16 angedockten
Behälters 10 eine schräg nach unten gerichtete Mantellinie des kegelstumpfförmigen
Fortsatzes 48 mit einer schräg nach unten gerichteten Mantellinie des schlauchförmigen
Beutelteils 24 fluchtet, wie in Fig. 8 und 13 dargestellt.
[0036] Bei dem Behälter 12 in Fig. 2 und 3 weist der Beta-Teil 22 ebenfalls einen durch
Spritzgießen einstückig am Andockring 36 angeformten Fortsatz 60 auf, der ein Stück
weit nach hinten über den Andockring 36 übersteht, jedoch hohlzylindrisch ist. Der
Beutelteil 26 besteht dort aus zwei einstückig miteinander verbundenen Abschnitten
62, 64, von denen sich der erste 62 vom Andockring 36 bzw. vom Fortsatz 60 weg in
Richtung des hinteren Endes 28 bis zu einer Querschnittsverengung 66 trichterförmig
verjüngt, wobei er mit seinem vorderen Stirnende 68 dicht gegen eine äußere Umfangsfläche
70 des Fortsatzes 60 anliegend mit diesem verschweißt ist. Der zweite Abschnitt 64
erstreckt sich von der Querschnittsverengung 66 bis zum hinteren Ende 28 des Beutelteils
26, wobei sich sein Innenquerschnitt hinter der Querschnittsverengung 66 zuerst erweitert
und dann bis zum hinteren Ende 28 konstant bleibt. Der Innenquerschnitt der Querschnittsverengung
66 ist dort größer als bei dem Behälter 10 in Fig. 1 und beträgt etwa 65 % des Öffnungsquerschnitts
der Behälteröffnung 38. Die beiden Abschnitte 62, 64 sind so geformt und miteinander
verbunden, dass beim Entleeren des am Isolator 16 angedockten Behälters 12 zwei schräg
nach unten gerichtete Mantellinien der beiden Abschnitte 62, 64 miteinander fluchten,
wie in Fig. 12 dargestellt.
[0037] Wie am besten in den Figuren 4 und 9 dargestellt, ist der Alpha-Teil 20 des RTP-Systems
18 dichtend in eine dem Reinraum 14 zugewandte Begrenzungswand 72 des Isolators 16
eingesetzt. Bei dem Isolator 16 in den Figuren 4 bis 8 ist die Wand 72 vertikal ausgerichtet,
während sie bei dem Isolator 16 in den Figuren 9 bis 12 unter einem Winkel von 45
Grad zur Vertikalen geneigt ist.
[0038] Wie am besten in Fig. 13 dargestellt, umfasst der Alpha-Teil 20 einen in eine Wandöffnung
der Begrenzungswand 72 eingesetzten und dichtend mit der Wand 72 verbunden Andockring
76, der eine Portöffnung 78 umgibt, eine Porttür 80 und eine an der Porttür 80 angebrachte
Ringdichtung 81. Die Portöffnung 78 ist durch die Porttür 80 dicht verschlossen, die
nach dem Andocken des Behälters 10, 12 zur Übergabe des Gutes unter Freigabe der Portöffnung
78 entriegelt und geöffnet werden kann, wie zum Beispiel in Fig. 6 dargestellt.
[0039] Die Andockringe 76 und 36 des Alpha-Teils 20 und des Beta-Teils 22 sowie die Porttür
80 und der Behälterdeckel 42 sind jeweils mit paarweise komplementären Kupplungseinrichtungen
(nicht sichtbar) versehen, die miteinander in Kupplungseingriff treten, wenn der Beta-Teil
22 beim Andocken am Alpha-Teil 20 in Bezug zu diesem um eine Mittelachse beider Teile
20, 22 gedreht wird. Durch den Kupplungseingriff lassen sich danach die Porttür 80
und der Behälterdeckel 42 nur gemeinsam öffnen und schließen. Die Kupplungseinrichtungen
sorgen außerdem dafür, dass die gegenüberliegenden unsterilen Oberflächen der beiden
Andockringe 76 und 36 einerseits sowie der Porttür 80 und des Behälterdeckels 42 andererseits
miteinander zur Anlage gebracht und dicht gegeneinander angepresst werden.
[0040] Abgesehen von zwei "Ring of Concern" genannten schmalen umlaufenden Flächen bedecken
sich die gegeneinander anliegenden unsterilen Oberflächen nahezu vollständig, wodurch
eine eventuelle Kontamination des Isolators 16 weitestgehend verhindert werden kann.
In den Figuren 6 bis 8 sowie 11 und 12 ist der "Ring of Concern" am Rand der gegeneinander
anliegenden Flächen der Porttür 80 und des Behälterdeckels 42 mit dem Bezugszeichen
82 bezeichnet, während der "Ring of Concern" am Rand der gegenüberliegenden unsterilen
Oberflächen der Andockringe 76 und 36 in Fig. 13 mit dem Bezugszeichen 84 bezeichnet
ist.
[0041] Um zu verhindern, dass bei der Übergabe des Gutes aus dem Behälter 10, 12 in den
Isolator 16 einzelne Verschlusstopfen mit dem "Ring of Concern" 84 Kontakt treten
können, ist im Inneren 88 des Isolators 16 ein hohlzylindrisches Transferrohr 86 montiert,
mit dem bei geöffneter Porttür 80 das Gut aus dem Behälter 10, 12 über den "Ring of
Concern" 84 hinweg durch die Behälteröffnung 38 und die Portöffnung 78 ins Innere
88 des Isolators 16 überführt werden kann. Dazu lässt sich das Transferrohr 86 zwischen
einer ersten, in den Figuren 5 bzw. 7 dargestellten Stellung und einer zweiten, in
den Figuren 7 bzw. 11 und 12 dargestellten Stellung entlang seiner Längsachse bewegen,
um es bei geöffneter Porttür 80 durch die Portöffnung 78 und die Behälteröffnung 38
teilweise in den Behälter 10 bzw. 12 einzuführen.
[0042] In der ersten Stellung befindet sich das gesamte Transferrohr 86 außerhalb des Schwenkwegs
der Porttür 80 im Inneren 88 des Isolators 16. In der zweiten Stellung ragt das Transferrohr
86 mit seinem in Einführrichtung E vorderen Endabschnitt 90 in den zur Querschnittsverengung
56 bzw. 66 hin verjüngten Abschnitt 50 bzw. 62 des Behälters 10 bzw. 12. Dabei liegt
das vordere Stirnende des Transferrohrs 86 an oder ggf. auch in der Nähe der Querschnittsverengung
56 bzw. 66 gegen die Begrenzungswand des Behälterabschnitts 50 bzw. 62 an, so dass
kein Gut in den Zwischenraum zwischen dem äußeren Umfang des Transferrohrs 86 und
der Begrenzungswand eindringen kann.
[0043] Wie am besten durch Vergleich der Figuren 9 und 10 ersichtlich ist, wird beim Einführen
des Transferrohrs 86 in den Behälter 12 aus den Figuren 2, 3 und 10 bis 12 nach dem
Kontakt des vorderen Stirnendes des Transferrohrs 86 mit der flexiblen Begrenzungswand
des Behälterabschnitts 62 die letztere gestreckt oder gestrafft, bis sie schließlich
an oder nahe der Querschnittsverengung 66 gegen das vordere Stirnende des Transferrohrs
86 angepresst wird und zwischen diesem und dem vorderen Ende des Beutelteils 26 unter
einer gewissen Spannung steht. Auch bei dem Behälter 10 wird das Transferrohr 86 in
der zweiten Stellung zweckmäßig mit seinem vorderen Ende leicht gegen die Begrenzungswand
des hohlen Fortsatzes 48 angepresst, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt.
[0044] Obwohl bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen die Bewegung des
Transferrohrs 86 eine Linearbewegung ist, kann es sich auch um eine kombinierte Schwenk-
und Linearbewegung handeln, zum Beispiel eine Bewegung, bei der das Transferrohr 86
in der Ebene der Zeichnung zuerst aus der ersten Stellung um eine zur Zeichnungsebene
senkrechte Schwenkachse geschwenkt und dann entlang seiner Längsachse durch die Portöffnung
78 und die Behälteröffnung 38 in den Behälter 10, 12 eingeführt wird.
[0045] Wie durch Vergleich der Figuren 7 und 8 einerseits sowie 11 und 12 andererseits ersichtlich
ist, kann der Querschnitt des Transferrohrs 86 und damit auch der Innenquerschnitt
der Querschnittsverengung 56 bzw. 66 mit zunehmendem Neigungswinkel zwischen der Längsmittelachse
des Transferrohrs 86 und der von der Portöffnung 78 bzw. der Begrenzungswand 72 des
Isolators 16 aufgespannten Ebene größer gemacht werden, so dass das Gut aus dem Behälter
10, 12 schneller in den Isolator 16 rutscht. Bei vielen Isolatoren 16 ist jedoch aus
Platzgründen der Alpha-Teil 20 in einer vertikalen Begrenzungswand 72 angeordnet.
[0046] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 8 und 9 bis 12 das Verfahren
zum Andocken des Behälters 10, 12 und zur Übergabe des Gutes in den Isolator 16 kurz
erläutert.
[0047] Zuerst wird der Behälter 10, 12 zum Isolator 16 transportiert und der Beta-Teil 22
in einer vorbestimmten Drehausrichtung an den Alpha-Teil 20 angenähert, so dass sich
die komplementären Kupplungseinrichtungen zuerst in Eingriff bringen und dann durch
Drehen des Behälters 10, 12 um die Längsmittelachse des Beta-Teils 22 miteinander
verriegeln lassen, wie in den Figuren 5 bzw. 10 dargestellt.
[0048] Nach dem Andocken ist der Behälter 10, 12 dann so ausgerichtet, dass der Beutelteil
24 bzw. 26 nach unten hängt, wie in den Figuren 5 bzw. 10 dargestellt. Dadurch kann
das Eindringen von Gut aus dem Behälter 10, 12 in den verjüngten Behälterabschnitt
50 bzw. 62 verhindert werden.
[0049] Das gemeinsame Entriegeln und Öffnen der Porttür 80 und des Behälterdeckels 42 sowie
die Bewegung des Transferrohrs 86 aus der ersten in die zweite Stellung kann vom Reinraum
14 aus vorgenommen werden. Zum Entriegeln und Öffnen der Porttür 80 sowie zum Bewegen
des Transferrohrs 86 geeignete Einrichtungen sind in der eingangs genannten
US 8 950 624 B2 beschrieben und sollen daher hier nicht näher erläutert werden. Sofern der Isolator
16 mit einem in der Nähe der Portöffnung 78 in sein Inneres ragenden Handschuh (nicht
dargestellt) und einem innen am Ringflansch angebrachten Entriegelungshebel 94 versehen
ist, kann die Porttür 80 auch geöffnet werden, indem ein Bediener eine Hand in den
Handschuh einführt, den Entriegelungshebel 94 betätigt und dann die Porttür 80 nach
einer Seite hin in Innere 88 des Isolators 16 hinein schwenkt, wie z.B. in Fig. 6
und 11 dargestellt.
[0050] Anschließend wird das Transferrohr 86 vom Reinraum her aus der ersten Stellung (Fig.
5 bzw. 10) in die zweite Stellung (Fig. 6 bzw. 11) bewegt, um seinen vorderen Endabschnitt
90 durch die Portöffnung 78 und die Behälteröffnung 38 hindurch in den verjüngten
Behälterabschnitt 50 bzw. 62 einzuführen, bis sein vorderes Stirnende unter leichtem
Druck von innen her gegen dessen Begrenzungswand anliegt.
[0051] Danach kann der schlauchartige flexible Beutelteil 24 des Behälters 10 bzw. der hintere
erste Abschnitt 64 des Beutelteils 26 des Behälters 12 zum Entleeren des Behälters
10 bzw. 12 angehoben und sein hinteres Ende 28 mit Hilfe von einer oder mehreren der
Ösen 32 an einem oder mehreren Haken 96 einer zu diesem Zweck im Reinraum 14 vorgesehenen
Aufhängvorrichtung 98 aufgehängt werden. Die Aufhängvorrichtung 98 ist dabei so an
den Behälter 10 bzw. 12 angepasst, dass nach dem Anheben des Beutelteils 24 bzw. des
zweiten Abschnitts 64 des Beutelteils 26 die entlang des Beutelteils 24 bzw. der Behälterabschnitte
64 und 62 verlaufende, nach unten weisende Mantellinie gerade und beim Behälter 10
unter einem Winkel von weniger als 50 Grad bzw. beim Behälter 12 unter einem Winkel
von weniger als 40 Grad zur Vertikalen geneigt ist.
[0052] Alternativ kann der Beutelteil 24 des Behälters 10 bzw. der hintere Abschnitt 64
des Beutelteils 26 des Behälters 12 bereits beim Andocken mit seinem hinteren Ende
28 an der Aufhängvorrichtung 98 aufgehängt werden, sofern er hinter der Querschnittsverengung
56 bzw. 66 mit einer lösbaren oder abnehmbaren Klemmvorrichtung (nicht dargestellt)
versehen ist, welche die gegenüberliegenden Begrenzungswände des Beutelteils 24 bzw.
des Abschnitts 64 dort über den gesamten Querschnitt gegeneinander anpresst und dadurch
vor dem Lösen oder Abnehmen der Klemmvorrichtung jeglichen Eintritt von Gut aus dem
Beutelteil 24 bzw. Abschnitt 64 durch die Querschnittsverengung 56 bzw. 66 in den
Abschnitt 50 bzw. 62 verhindert. In diesem Fall kann die Klemmvorrichtung zum Entleeren
des Behälters 10, 12 gelöst oder abgenommen werden, sobald sich das Transferrohr 86
in der zweiten Stellung befindet.
[0053] In beiden Fällen kann das Straffen oder Strecken der flexiblen Begrenzungswand des
Behälterabschnitts 62 des Behälters 12 statt durch das Einführen des Transferrohrs
86 auch durch eine geeignete Positionierung und Ausbildung der Aufhängvorrichtung
98 (Fig. 12) erfolgen, die im Zusammenwirken mit dem Behälter 12 bzw. dem Beutelteil
26 beim Aufhängen von dessen hinterem Ende 28 für die Straffung oder Streckung des
flexiblen Folien- oder Vliesmaterials des Behälterabschnitts 62 sorgt.
[0054] Nach dem Entleeren des Behälters 10, 12 wird zuerst das Transferrohr 86 in die erste
Stellung zurück bewegt, bevor die Porttür 80 mit dem Behälterdeckel 42 geschlossen
wird. Dann werden die Porttür 80 im Andockring 76 des Alpha-Teils 20 und der Behälterdeckel
42 im Andockring 36 des Beta-Teils 22 verriegelt. Anschließend wird der Beta-Teil
20 des Behälters 10, 12 zum Ausrücken der komplementären Kupplungseinrichtungen der
RTP-Systems 18 gedreht und dann vom Alpha-Teil 20 abgenommen, um ihn erneut mit Verschlussstopfen
zu befüllen.
[0055] Selbstverständlich ist es auch möglich, den Behälter 10 in Fig. 1 statt mit dem mit
dem Andockring 36 integralen Fortsatz 48 mit einem verjüngten Behälterabschnitt 50
aus einem flexiblen Folien- oder Vliesmaterial zu versehen und den verjüngten Behälterabschnitt
62 des Behälters 12 in Fig. 2 statt aus einem flexiblen Folien- oder Vliesmaterial
aus einem zusammen mit dem Andockring 36 durch Spritzgießen geformten hohlen Fortsatz
zu versehen bzw. den Fortsatz 60 trichterförmig auszubilden.